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混合公式中约束能量最小化的迭代过采样广义多尺度有限元方法。 (英语) Zbl 1510.76086号

摘要:本文在约束能量最小化广义多尺度有限元法(CEM-GMsFEM)的框架内,针对混合公式,提出了一种构造多尺度基函数的迭代格式。迭代过程从构造能量最小化快照空间开始,快照空间可用于近似求解模型问题。然后对快照空间执行频谱分解以形成全局多尺度空间。在这种设置下,每个全局多尺度基函数可以分解为一个非衰减部分和一个衰减部分。全局基的非衰减部分是局部的,并且在迭代过程中是固定的。然后,我们可以通过一个适当定义的预条件,通过修改的Richardson格式来近似衰减部分。使用这组基于迭代的多尺度基函数,如果在适当的正则化参数范围内进行足够多次的迭代,则可以显示相对于粗网格尺寸的一阶收敛。数值结果表明了所提出的计算多尺度方法的有效性和效率。

理学硕士:

76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
35问题35 与流体力学相关的PDE
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参考文献:

[1] Aarnes,J.E.,《关于在油藏模拟中使用混合多尺度有限元方法以获得更大的灵活性、更快的速度或更高的精度》,《多尺度建模与仿真》,2,3,421-439(2004)·Zbl 1181.76125号
[2] Aarnes,J.E。;Efendiev,Y.,随机多孔介质流动的混合多尺度有限元方法,SIAM科学计算杂志,30,5,2319-2339(2008)·Zbl 1171.76022号
[3] Arbogast,T。;彭切娃,G。;惠勒,M.F。;Yotov,I.,多尺度砂浆混合有限元法,多尺度建模与仿真,6,1,319-346(2007)·Zbl 1322.76039号
[4] Bush,L。;Ginting,V.,关于连续伽辽金有限元方法在守恒问题中的应用,SIAM科学计算杂志,35,6,A2953-A2975(2013)·Zbl 1286.65153号
[5] Chan,H.Y。;Chung,E.T。;Efendiev,Y.,非均匀介质中流动的自适应混合gmsfem,《数值数学:理论、方法和应用》,9,4,497-527(2016)·Zbl 1399.65322号
[6] 陈,F。;Chung,E.T。;Jiang,L.,最小平方混合广义多尺度有限元法,计算方法应用机械工程,311764-787(2016)·Zbl 1433.76073号
[7] 陈,Y。;杜洛夫斯基,L.J。;Gerritsen,M。;Wen,X.-H.,用于模拟高度非均质地层中流动的耦合局部-全局上尺度方法,Adv Water Resour,26,10,1041-1060(2003)
[8] 陈,Z。;Hou,T.Y.,带振荡系数椭圆问题的混合多尺度有限元方法,数学计算,72,242,541-576(2003)·Zbl 1017.65088号
[9] 张,S.W。;Chung,E.T。;伊芬迪耶夫,Y。;Leung,W.T.,非均匀介质中波传播的显式和能量守恒约束能量最小化广义多尺度间断伽辽金方法,arXiv预印本,arXiv:2009.00991(2020)
[10] 张,S.W。;Chung,E.T。;伊芬迪耶夫,Y。;Leung,W.T。;Vasilyeva,M.,双连续体模型的约束能量最小化广义多尺度有限元法,《公共数学科学》,18,663-685(2020)·兹比尔1460.65119
[11] 张,S.W。;Chung,E.T。;Leung,W.T.,约束能量最小化广义多尺度间断伽辽金方法,计算与应用数学杂志,380,112960(2020)·Zbl 1450.76022号
[12] Chung,E.T。;伊芬迪耶夫,Y。;Hou,T.Y.,用广义多尺度有限元方法进行自适应多尺度模型简化,计算物理杂志,320,69-95(2016)·Zbl 1349.76191号
[13] Chung,E.T。;尤芬迪耶夫。;Lee,C.-S.,混合广义多尺度有限元方法与应用,多尺度建模与仿真,13,1,338-366(2015)·Zbl 1317.65204号
[14] Chung,E.T。;伊芬迪耶夫,Y。;Leung,W.T.,约束能量最小化混合公式中的广义多尺度有限元法,计算。地质科学。,22, 3, 677-693 (2018) ·Zbl 1405.76049号
[15] Chung,E.T。;Leung,W.T。;Vasilyeva,M.,穿孔域中二阶椭圆问题的混合gmsfem,计算应用数学杂志,304,84-99(2016)·Zbl 1382.65382号
[16] Chung,E。;Pun,S.-M.,使用混合cem-gmsfem的一阶波动方程的计算多尺度方法,计算物理杂志,409,109359(2020)·兹比尔1435.76036
[17] Chung,E.T。;伊芬迪耶夫,Y。;Leung,W.T.,约束能量最小化广义多尺度有限元法,计算方法应用机械工程,339,298-319(2018)·Zbl 1440.65195号
[18] 钟,E.T。;Leung,W.T.,《模拟高度非均匀介质中波浪的混合GMsFEM》,《计算应用数学杂志》,306,69-86(2016)·Zbl 1382.65309号
[19] Cortinovis,D。;Jenny,P.,迭代伽辽金多尺度有限体积法,《计算物理杂志》,277248-267(2014)·Zbl 1349.65576号
[20] Durlowsky,L.J.,非均质多孔介质等效网格块渗透率张量的数值计算,水资源研究,27,5,699-708(1991)
[21] 伊芬迪耶夫,Y。;加尔维斯,J。;Hou,T.Y.,广义多尺度有限元方法(GMsFEM),计算机物理杂志,251116-135(2013)·Zbl 1349.65617号
[22] 伊芬迪耶夫,Y。;Hou,T.Y.,《多尺度有限元方法:理论与应用》,4(2009),Springer Science&Business Media·Zbl 1163.65080号
[23] 伊芬迪耶夫,Y。;Hou,T.Y。;Wu,X.-H.,非协调多尺度有限元方法的收敛性,SIAM J Numer Anal,37,3,888-910(2000)·Zbl 0951.65105号
[24] 伊芬迪耶夫,Y。;伊利耶夫,O。;Vassilevski,P.S.,Mini-workshop:确定性和随机异质性介质的数值放大,Oberwolfach Reports,10,1,393-431(2013)·Zbl 1349.00152号
[25] 恩格尔,C。;Henning,P。;Málqvist,A。;Peterseim,D.,局部正交分解方法的有效实施,计算方法应用机械工程,350123-153(2019)·Zbl 1441.65100号
[26] 高,K。;Chung,E.T。;小吉布森·R·L。;傅,S。;Efendiev,Y.,基于多尺度理论的非均匀各向异性弹性介质数值均匀化方法,地球物理,80,4,D385-D401(2015)
[27] 哈吉贝吉,H。;Karvounis,D。;Jenny,P.,迭代多尺度有限体积法的分层断裂模型,《计算物理杂志》,230,24,8729-8743(2011)·Zbl 1370.76095号
[28] Hou,T.Y。;Wu,X.-H.,复合材料和多孔介质椭圆问题的多尺度有限元方法,计算物理杂志,134,1169-189(1997)·Zbl 0880.73065号
[29] Hughes,T.,《多尺度现象:格林函数,dirichlet-to-Neumann公式,亚网格模型,气泡和稳定方法的起源》,计算方法应用机械工程,127,1,387-401(1995)·Zbl 0866.76044号
[30] 詹妮·P。;Lee,S.H。;Tchelepi,H.,地下水流模拟中椭圆问题的多尺度有限体积法,《计算物理杂志》,187,147-67(2003)·Zbl 1047.76538号
[31] Kornhuber,R。;彼得塞姆,D。;Ysertant,H.,一类基于子空间分解的变分多尺度方法的分析,Math Comput,873142765-2774(2018)·Zbl 1397.65233号
[32] Kornhuber,R。;Yserentint,H.,通过子空间分解实现椭圆多尺度问题的数值均匀化,多尺度建模与仿真,14,3,1017-1036(2016)·Zbl 1352.65521号
[33] 李,M。;Chung,E。;Jiang,L.,抛物方程的约束能量最小化广义多尺度有限元方法,多尺度建模与仿真,17,31996-1018(2019)·Zbl 1426.65200号
[34] Lie,K.-A。;莫纳,O。;Natvig,J.,《模拟复杂地质模型的特征丰富的多尺度方法》,SPE油藏模拟会议(2017),石油工程师学会
[35] 卢纳蒂,I。;Jenny,P.,页岩层高度非均质多孔介质的多尺度有限体积法,ECMOR IX第九届欧洲采油数学会议(2004)
[36] Málqvist,A。;Peterseim,D.,椭圆多尺度问题的局部化,数学计算,83,290,2583-2603(2014)·Zbl 1301.65123号
[37] 莫纳,O。;Lie,K.-A,非结构化网格上高对比度多孔介质的多尺度限制平滑基方法,计算机物理杂志,304,46-71(2016)·Zbl 1349.76824号
[38] Odster,L.H。;惠勒,M.F。;Kvamsdal,T。;Larson,M.G.,非保守通量与非均匀介质中传输相容性的后处理,计算方法应用机械工程,315799-830(2017)·Zbl 1439.76158号
[39] Owhadi,H.,《分层信息游戏中粗糙系数和多分辨率算子分解的多重网格》,SIAM Rev.,59,1,99-149(2017)·Zbl 1358.65071号
[40] 奥瓦迪,H。;张,L。;Berlyand,L.,《多谐均匀化、粗糙多谐样条和稀疏超尺度化》,ESAIM:数学建模和数值分析,48,2,517-552(2014)·Zbl 1296.41007号
[41] Peszyñska,M.,多孔介质中流动混合方法中砂浆的适应性,国际期刊编号。分析。模型,2,3,241-282(2005)·Zbl 1121.76037号
[42] 佩森斯卡,M。;惠勒,M.F。;Yotov,I.,多孔介质中多相流的砂浆放大,计算。地质科学。,6, 1, 73-100 (2002) ·Zbl 1056.76048号
[43] 彼得塞姆,D。;瓦尔加,D。;Verfürth,B.,《从区域分解到均匀化理论》,arXiv预印本arXiv:1811.06319(2018)
[44] Richardson,L.F.,Ix.涉及微分方程的物理问题的有限差分近似算术解,及其在砌石坝应力中的应用,皇家学会哲学学报a,210,307-357(1910)
[45] Saad,Y.,稀疏线性系统的迭代方法(2003),SIAM:SIAM Philadelphia,PA·Zbl 1002.65042号
[46] 吴晓红。;伊芬迪耶夫,Y。;Hou,T.Y.,绝对渗透率上升分析,离散和连续动力系统系列B,2,2185-204(2002)·Zbl 1162.65327号
[47] Yang,Y。;Chung,E.T。;Fu,S.,用于高对比度流动问题的丰富多尺度砂浆空间,Commun。计算。物理。,23, 2, 476-499 (2018) ·兹比尔1488.65477
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